中文名 | 构造力 | 外文名 | Tectonic forces |
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影 响 | 产生地应力诸因素中的因素之一 | 定 义 | 一种进入地貌系统的能量 |
类 型 | 地壳运动和火山作用 |
构造力有两种类型,即地壳运动和火山作用。地壳运动是一种巨大的压力,作用于板块,使岩石发生褶皱、扭曲、挠曲、破裂或者压缩岩石。火山作用就是将炙热的物质运向或者搬运到地球表面的力量。当大陆上的特定地点遭受到地壳运动或者火山作用时,所发生的变化可能简单到岩石的弯曲和破裂,也可能激烈到使熔岩从火山口或山坡处喷发。
岩石受构造力形成的物理性质及其变化的研究,要涉及岩石(或地块)本身的力学性质,特别是在地质学上有意义的岩石弹性和非弹性特征等等方面,岩石和岩块的几何形态变化和岩石变形的显微机制,要考虑上述特征及其转化的温度、压力条件及应力作用时间等制约因素问题。其他如受力岩石的孔隙度、渗透率、发光发热等也是研究流体构造物理化学过程的重要内容。
构造力是一种进入地貌系统的能量,提供地壳均衡态信息,且有助于预测与控制某些公害,又是研究全球地貌的基础,它是产生地应力诸因素中最活跃的因素之一。
构造力是一种矢量,它的方向、大小和作用时间也是变化的。力的这种不均一性除与力源本身的变化有关外,还受介质不均一性的控制。某一方向区域应力作用在有几组方向不均一界面的地质体时,在不均一界面附近,应力作用的方式、方向和大小都将发生变化,派生出局部应力场。在构造地质研究中,人们可以根据各种构造形迹的组合型式确定应力作用的方式和方向,而对应力的大小只能根据变形的强弱和特点有一个定性的认识。
地壳因导致板块运动的持续力量而改变。产生于地壳内部的构造力形成与改变着地壳的形状。构造力做功才使地壳出现结构岩体。结构岩体的力学性质、水理、水化性质,其结构状态不同,抗风化、抗侵蚀、抗溶蚀、抗冰劈能力都不相同。这就是构造力起控制作用的内因。板块漂移产生的水平构造力是一个板块俯冲到另一个板块的驱动力,发生正断层或逆断层地震的主要原因是地球重力或浮力的作用。在有些情况下,水平构造力平衡被破坏时可以引发走滑断层型地震。
在构造力作用下的结构地质体,通过外因改造,使地壳表层刻造出不同的地形、地貌。千变万化的形貌和形体绝大多数是稳定的和极限稳定的,少数处在由极限稳定向不稳定方向发展,这些少数向不稳定性发展的坡体、岩体,在工程区便成为隐患。
构造力作用的结果与地静挤压力作用一样,即产生系统的体积减小(压缩)、粘性土地层的压实和可挤出的水因此进入储集层中。此外,这些力可能引起断裂破坏,沿构造破碎带热水(或冷水)溶液从地壳的深部进入到相对隔绝的地层中。但是与地静挤压力不同,首先构造力有各种方向的,即具有全方位压缩的可能性,其次,构造力可能瞬时产生(如地震力),具有较高的速度(地震、火山爆发等)。如果构造力逐渐地增长(长期的),那么其速度比地静压实的速度要处于更高的数量级。
①构造力是能引起相对隔绝系统体积变化的另一个外部因素,且它是导致异常高地层压力产生的原因之一。指出异常高地层压力与构造(准确地说是新构造)关系的事实是,绝大部分具异常压力的矿区仅出现于近代强烈构造活动的地区,如高加索、中亚等。
由于构造力,矿层中压力形成的速度明显超过饱水层中压力重新分配的速度。地壳中应力释放的速度是以小时和天计,而孔隙介质中压力重新分配的速度却是以数十和数百年计。属于地壳同一个地区的构造现象在数百、数千年期间具重复性和周期性。这样,有时发生了剩余(与正常相反的)压力的补偿,并在水动力相对封闭的系统中,异常高地层压力区可以存在足够长的时间。
构造力的出现和异常压力的产生虽然不可能定量评价,但却可以观测到,然而所有其余的原因在某种程度上都是假设的。 2100433B
通过西石门铁矿山和新城全矿山两种不同构造的应力分析,结合地应力实测结果。认为构造应力分析的研究方法是能正确掌握地应力分布规律的有效方法和途径。构造应力分析可以将实测“点”应力转换为“场”应力;可以提高地应力测量结果的可信度;可以充分利用工程地质资料进行构造应力分析,节省测量地应力,点的经费。
厚度: 剪力墙厚度有关规定是基于墙体在竖向荷载作用下不发生失稳的最低条件,因 此,墙体厚度不仅与墙的层高有关, 而且与墙的边缘有无约束相关 (即墙的无支 长度)。核心筒纵横墙间距一般而言都较小,所以,高规第 7.2.2 条之第 5 条: 剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于 160mm 。 一、剪力墙设计中的基本概念 1.剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱, 而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于 4时可按柱设计, 当墙肢长与肢宽之比略大于 4或略小于 4时可视为为异形柱,按双向受压构件设 计。 2.剪力墙结构中,墙是一平面构件,它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩 外,还承担竖向压力;在轴力 ,弯矩,剪力的复合状态下工作,其受水平力作 用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。 在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚 度强度
重力构造学说是一个古老的构造理论,它的兴起、发展历史大体可以划分成四个阶段(索书田,1983):
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在构造应力场研究中,我们只能知道构造运动结果(例如地表或基岩的变形和破裂情况:地震得震源和震级等),而要寻找的是造成这些结果的力源,这是一个反序的问题。在构造力场求解中,通常无法知道初始应力状态,不易弄清楚深部构造的情况和深部地质体的力学性能,只能进行模拟或假想研究。
按其成因,构造应力可分为惯性应力、重应力、热应力、湿应力四类。在大小和成因的统一性上,构造应力可分为基本应力和附加应力。前者是构成地壳构造应力的基础应力,属一级构造力,地球匀速和变速自转引起的应力属于此类;在空间上分为垂向主应力和水平最大主应力及水平最小主应力,垂向主应力是由静岩压力所引起的,而两个水平主应力则是由构造运动引起的,因而人们常把地应力称为构造应力。从活动的地质时期划分:新近纪以前的构造应力场称为古构造应力场,新近纪以来的构造应力场称为现代构造应力场。